Maidon 2018, Kīlauea purkautui ja heitti tuhkapilven jopa kahdeksan kilometrin korkeuteen. Nämä hiukkaset, tuulen kuljettamina, päätyivät lopulta mereen yli 1 900 kilometrin päähän tulivuoresta. Tämän leviämisen kulkua seurattiin satelliiteilla, mikä mahdollisti tutkijoiden jäljittää niiden reittiä.
KÄ«lauean tuhkapilvi vuonna 2018.
Luotto: Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos
Luotto: Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos
Tutkijat havaitsivat merkittävän klorofyllin lisääntymisen tällä alueella, mikä on merkki fytoplanktonin lisääntymisestä. Tämä kukinta, yksi suurimmista koskaan rekisteröidyistä Pohjois-Pasifissa, johtui tulivuoren tuhkan tuomasta raudasta ja muista ravinteista. Nämä aineet ovat välttämättömiä merimikro-organismien kasvulle.
Tutkimus, joka julkaistiin Journal of Geophysical Research: Oceans -lehdessä, korostaa tulivuorenpurkausten vaikutusta merellisen hiilen kiertoon. Fytoplanktonit, jotka imevät CO2:ta, näyttelevät keskeistä roolia ilmaston säätelyssä. Niiden lisääntyminen voi siten vaikuttaa hiilen vaihtoon ilmakehän ja meren välillä.
Satelliittitiedot mahdollistivat tuhkan sadannan korreloimisen kukinnan esiintymisen kanssa. Tutkijat käyttivät myös Argo-pintalauttoja meriveden olosuhteiden mittaamiseen. Nämä välineet vahvistivat, että normaalisti ravinteiltaan köyhät vedet olivat rikastuneet tulivuoren sedimenttien ansiosta.
Tämä löytö avaa uusia näkökulmia tulivuorien ja meriekosysteemien väliseen vuorovaikutukseen. Tutkijat aikovat nyt seurata tulevia purkauksia tutkiakseen niiden vaikutuksia fytoplanktoniin reaaliajassa. Tällainen lähestymistapa voisi parantaa ymmärrystämme hiilen luonnollisista sitoutumismekanismeista.
Tämän tutkimuksen takana oleva kansainvälinen tiimi koostuu merentutkimuksen ja ympäristötieteiden asiantuntijoista. Heidän työnsä valottaa luonnollisten prosessien monimutkaisuutta ja niiden vaikutusta biosfääriin. Tuloksilla voi olla myös vaikutuksia geoingeenisten strategioiden kehittämiseen ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi.
Kuinka tulivuoren tuhka edistää fytoplanktonin kasvua?
Tulivuoren tuhka sisältää mineraaleja ja hivenaineita, kuten rautaa, jotka ovat välttämättömiä fotosynteesille. Kun ne laskeutuvat meren pinnalle, nämä aineet liukenevat veteen, jolloin ne tulevat fytoplanktonin saataville.
Erityisesti rauta on usein rajoittava tekijä merivedessä, joka on kaukana rannikosta. Sen tuominen tuhkan mukana voi siten laukaista nopean lisääntymisen näissä mikro-organismeissa. Tämä ilmiö on verrattavissa maaperän lannoittamiseen maataloudessa.
Tämä vuorovaikutus tulivuorien ja merielämän välillä osoittaa, kuinka geologiset tapahtumat voivat vaikuttaa ekosysteemeihin laajassa mittakaavassa. Se havainnollistaa myös merien herkkyyttä ulkoisille ravinnepitoisuuksille.
Mikä on fytoplanktonin rooli hiilen kierrossa?
Fytoplankton imee hiilidioksidia (CO2) ilmakehästä fotosynteesin aikana. Tämä prosessi muuttaa CO2:n orgaaniseksi aineeksi, mikä auttaa vähentämään tämän kasvihuonekaasun tasoja.
Kun fytoplankton kuolee, osa tästä orgaanisesta aineesta uppoaa syvyyksiin, sitouttaen näin hiiltä. Tätä mekanismia, jota kutsutaan biologiseksi pumpuksi, pidetään keskeisenä maapallon ilmaston säätelyssä.
Massiiviset fytoplanktonin lisääntymiset, kuten Kīlauean purkauksen jälkeen havaittu, voivat siten vaikuttaa merkittävästi planeetan hiilitaseeseen. Ne edustavat luonnollista prosessia CO2:n sitomiseksi ja varastoimiseksi.